濕熱環(huán)境習(xí)服和抗暈動病訓(xùn)練對暈動病的預(yù)防作用*

張 雷，茆俊峰，吳曉農(nóng)，包瀛春

（1.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院骨科，江蘇南京210002；2.海軍指揮學(xué)院訓(xùn)練部，江蘇南京210016；3.解放軍理工大學(xué)指揮軍官基礎(chǔ)教育學(xué)院，江蘇南京210000；4.第二軍醫(yī)大學(xué)軍事體育學(xué)教研室，上海200433）

暈動?。╩otion sickness）是因機體置于運動環(huán)境中，受不適宜的運動環(huán)境刺激，而引起頭暈、上腹不適、惡心、嘔吐、面色蒼白、出冷汗、嗜睡、流涎、頭痛等前庭和自主神經(jīng)反應(yīng)為主的癥候群［1］。暈動病的發(fā)生存在人種差異，亞裔中國人群是暈動病的高發(fā)人群。Stern RM等［2］研究顯示中國人的轉(zhuǎn)椅暈動病癥狀比歐裔美國人和非洲裔美國人重；Klosterhalfen S等［3］的研究亦表明中國人的轉(zhuǎn)椅反應(yīng)比德國白種人更敏感。

影響暈動病發(fā)病的因素很多，高溫是重要因素之一［4］。而加上高濕度，其發(fā)病率更高［5］。Yang YZ等［6］的研究顯示高濕熱環(huán)境下遠洋航行的船員中，暈動病的發(fā)病率超過70%。所以對暈動病的預(yù)防顯得尤為重要。

暈動病的預(yù)防主要包括藥物性和非藥物性兩大類。其中藥物預(yù)防主要有抗膽堿能受體藥物和H1抗組胺藥物，但是其精神方面的副作用限制了其廣泛應(yīng)用。非藥物預(yù)防主要有習(xí)服性訓(xùn)練、針灸、心理暗示等方法，其中最有效的被認為是習(xí)服性訓(xùn)練［7］。

濕熱環(huán)境下的暈動病習(xí)服性訓(xùn)練包含兩種習(xí)服，一是對濕熱環(huán)境本身的習(xí)服，二是對暈動病的習(xí)服。兩者之間是否存在一定的關(guān)系？濕熱環(huán)境的習(xí)服對暈動病預(yù)防是否有效？本課題即對此作出了研究。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取某校261名18～23歲男性健康大學(xué)生志愿者，測試其3 000 m耐力跑成績合格后，選取其中60名作為受試者（22.0±2.1歲，BMI 21.1±3.4 kg／m2），根據(jù)其3 000 m跑成績、年齡，Graybiel評分，采用配對試驗設(shè)計為實驗組、對照組（年齡22.0±2.0 vs 22.0±2.1歲，BMI 21.1±3.5 vs 21.1±3.33.4 kg／m2），隨機化過程由 SAS 8.0完成。所有受試者均進行告知，在明確相關(guān)風(fēng)險和獲益后，均自愿簽署知情同意書參與實驗（知情同意書樣本參見附錄）。

1.2 試驗儀器和裝置

模擬濕熱室：面積123 m2、層高3 m，可同時容納40人訓(xùn)練。制熱，采用地面、墻體電加熱輻射與頂部光照的方法，設(shè)計最高溫度46℃，多處分層溫度探測器，可控制環(huán)境溫度穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。環(huán)境加濕，由電鍋爐將蒸汽從管道輸送至實驗室，根據(jù)傳感器顯示的濕度，通過閥門調(diào)節(jié)可控制實驗室濕度，設(shè)計最大濕度90%。實驗室內(nèi)安裝有二氧化碳報警探測、環(huán)境氣體交換和室內(nèi)氣體對流裝置，此外還配有休息室和醫(yī)療護理室。旋椅：自行研制的吊轉(zhuǎn)式模擬訓(xùn)練裝置 2套（國家專利號 ZL 200510025017.3），每套可同時進行4人訓(xùn)練檢測，在預(yù)先編程的控制下可產(chǎn)生順逆時針勻速和變速多種旋轉(zhuǎn)方法。跑步機：自行研制的無動力跑步機。傾斜度15°，配有羅馬表記錄里程數(shù)。踏步器：液壓踏步器，型號ES-011，南京東豪。

1.3 實驗方法

本課題進行兩階段實驗。第一階段，采用包括熱室靜坐、熱室法特萊克訓(xùn)練跑、踏步器等法進行濕熱環(huán)境習(xí)服訓(xùn)練；第二階段，采用旋椅訓(xùn)練進行常溫下抗暈動病訓(xùn)練。兩階段之間間隔三個月，按美軍訓(xùn)練經(jīng)驗，此時基本認為熱環(huán)境習(xí)服消退［8］。每階段訓(xùn)練結(jié)束后，于濕熱環(huán)境下進行旋椅測試，記錄實驗組和對照組受試者的Graybiel評分、等級，從而評價該階段訓(xùn)練是否可以降低濕熱環(huán)境下暈動病的發(fā)生率和嚴重程度。本課題通過當?shù)貍惱砦瘑T會審核通過。

1.3.1 濕熱環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練 整個習(xí)服性訓(xùn)練分為11次，整個過程隔天一次，持續(xù)22 d，于11月～12月間完成，以最大程度消除外界環(huán)境對習(xí)服性訓(xùn)練可能造成的影響。每次的訓(xùn)練環(huán)境溫度、濕度固定為溫度40℃、濕度80%，達到南中國海平均氣候條件（綜合23年國家海洋局數(shù)據(jù)）。僅實驗組參加訓(xùn)練，對照組則不參加訓(xùn)練，具體過程參照表1。每次訓(xùn)練前后均測試受試者血壓、心率、皮膚5點溫度、肛溫、自我感覺、汗鹽濃度。

1.3.2 抗暈動病訓(xùn)練 整個抗暈動病訓(xùn)練分為10次，整個過程隔天一次，持續(xù)20 d，于3月～4月間完成。每次的訓(xùn)練環(huán)境為室溫環(huán)境（20℃、50%），每次的訓(xùn)練為勻速（5 s／cycle）進行5 min吊轉(zhuǎn)器械旋轉(zhuǎn)，僅實驗組參加訓(xùn)練。旋椅訓(xùn)練結(jié)束進行Graybiel評分和對應(yīng)等級劃定。上述過程結(jié)束后，接受15 min自制防暈操鍛煉（表1）。

1.3.3 暈動病測試 整個測試進行三次，環(huán)境溫度為40℃、濕度80%。進行勻速3 min吊轉(zhuǎn)器械旋轉(zhuǎn)，過程中，受試者頭部前傾30°，并做2 s一次的頭部左右側(cè)屈 30°動作［6］（表 1），此外加測負重 20 kg的12 min跑。

1.4 數(shù)據(jù)采集

采用雙盲，實驗設(shè)計者不參與實際測試，所有實驗數(shù)據(jù)采集均由相關(guān)專業(yè)醫(yī)學(xué)人員完成，每項數(shù)據(jù)至少經(jīng)過2名獨立醫(yī)生測得，當兩人評分出現(xiàn)相差時，由高年資醫(yī)生進行2次評分，此次評分結(jié)果為最終結(jié)果。

第一階段測試數(shù)據(jù)包括訓(xùn)練前后血壓、心率（HEM-6200，歐姆龍，日本），額部眉心重點、手背部中點、胸部胸骨角處、股四頭肌中點部、腓腸肌中點部皮膚5點溫度（MT-4紅外測溫儀，美國雷泰），肛溫（WSC-411數(shù)字溫度儀，廣州紅星）。并于訓(xùn)練后測試汗鹽濃度（1200 HPLC，安捷倫，美國），詢問受試者主觀感受并記錄結(jié)果。最終衡量指標包括以下：①心功能指標：心率（heart rate，HR），平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）（舒張壓 ＋1／3脈壓差）；②體溫指標：肛溫（anal temperature，AT），平均皮膚溫度（mean skin temperature，MST）［9］（0.07×額溫＋0.05×手背溫＋0.5×胸溫 ＋0.18×股溫 ＋0.2×腓溫）；③汗鹽濃度指標：汗鈉濃度（sweat sodium concentration，SSC），汗乳酸濃度（sweat lactate concentration，SLC）；④自我感受指標：自我感受評分（subjective perception，SP）。

Tab.1 Training schedule

第二階段和測試階段，根據(jù)格瑞比爾暈動病評分等級（graybiel scales）進行評分，0分為無不適（N），1至2分為輕度不適（MⅠ），3至4分為中度不適B級（MⅡb），5至7分為中度不適A級（MⅡa），8至15分為重度不適（MⅢ），16分及16分以上為嚴重不適（F）。檢測中，當受試者過早（15 s內(nèi)）出現(xiàn)重度不適及以上的反應(yīng)時，終止檢測，并直接記錄16分。測試階段加測濕熱環(huán)境下12 min負重跑，并記錄里程數(shù)和自我感受。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

作為基線的第一次測試，計量資料采用配對樣本 t檢驗，統(tǒng)計量為t，對應(yīng)等級資料采用Wilcoxon符號秩檢驗，統(tǒng)計量為Z。第一階段的所有數(shù)據(jù)，計量資料的描述采用均數(shù)、標準差等。記錄每次的數(shù)據(jù)，變化趨勢使用excel 2007繪制折線圖，比較第一階段第一次和最后一次的數(shù)據(jù)，采用重復(fù)測量的方差分析，統(tǒng)計量為F。對第二階段的暈動病評分和等級資料，記錄每次的數(shù)據(jù)，變化趨勢使用 excel 2007繪制折線圖，比較首末2次數(shù)據(jù)，采用重復(fù)測量的方差分析，統(tǒng)計量為F。測試階段的暈動病評分、12 min里程數(shù)、自我感受評分，采用兩組間方差分析，統(tǒng)計量為F；對應(yīng)等級資料采用Wilcoxon符號秩檢驗，統(tǒng)計量為Z。所有過程均由SAS 8.0完成，行雙側(cè)檢驗。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者基礎(chǔ)指標測試結(jié)果

實驗組和對照組受試者在暈動病評分，等級構(gòu)成，12 min負重跑，自我感受方面差異均無顯著性（P＞0.05，表1，圖1）。提示兩組受試者基礎(chǔ)指標處于相同水平。

Tab.1 Contrast of basic indexes of subjects in control group and experiment group before all trainings

Fig.1 Grade distribution of subjects in control group and experiment group before all trainings（Left：Control group）

2.2 濕熱環(huán)境下實驗組習(xí)服性訓(xùn)練結(jié)果

2.2.1 心功能指標測定結(jié)果 心功能方面，首末兩次HR有所減慢（P＜0.01，表2），訓(xùn)練前后HR增值無明顯變化（P＞0.05）；首末兩次 MAP無明顯變化（P＞0.05），訓(xùn)練前后 MAP減少值逐漸減少（P＜0.01）。

Tab.2 Contrast of indexes of the heart functions of subjects in experiment group before and after hot-humid environment acclimatization training

2.2.2 溫度測定結(jié)果 溫度方面，首末兩次AT明顯減少（P＜0.01，表3），訓(xùn)練前后AT增幅亦明顯減少（P＜0.01）；首末兩次 MST無明顯變化（P＞0.05），訓(xùn)練前后 MST增值無明顯變化（P＞0.05）。

Tab.3 Contrast of indexes of the body temper of subjects in experiment group before and after hot-humid environment adaption training

2.2.3 汗鹽濃度和自我感受結(jié)果 汗鹽濃度方面首末兩次SSC，SLC，自我感受方面SP，差異均有顯著性（P＜0.01，表4），上述指標提示經(jīng)過此階段訓(xùn)練，實驗組已經(jīng)達成習(xí)服。

Tab.4 Contrast of SSC，SLC and SP of subjects in experiment group before and after hot-humid environment adaption training

2.3 濕熱環(huán)境習(xí)服訓(xùn)練后兩組受試者暈動病發(fā)病率和等級比較

實驗組和對照組的暈動病評分，等級構(gòu)成上兩組差異無顯著性（P＞0.05，表 5，圖 2）。12 min跑實驗組明顯高于對照組（P＜0.01）。自我感受方面，實驗組明顯低于對照組（P＜0.01）。通過上述指標，可以認為實驗組經(jīng)過濕熱環(huán)境習(xí)服訓(xùn)練后已經(jīng)達成習(xí)服。

2.4 常溫環(huán)境下受試者抗眩暈訓(xùn)練結(jié)果

此階段首次 Graybiel評分為 10.3±3.8，末次為6.9±3.0，呈下降趨勢（P＜0.05），等級構(gòu)成上亦有差別（P＜0.01），首次的構(gòu)成情況為 N：1人（3%），MI：0人（0%），MIIb：1人（3%），MIIa：2人（7%），MIII：22人（73%），F(xiàn)：4人（14%）。末次的構(gòu)成情況為N：1人（3%），MI：1人（3%），MIIb：1人（3%），MIIa：15人（50%），MIII：12人（40%），F(xiàn)：0人（0%）（圖 3）。

Tab.5 Contrast of some indexes of subjects in Control Group and Experiment Group after hot-humid environment adaption training

Fig.2 Grade distribution of subjects in control group and experiment group after hot-humid environment adaption training

Fig.3 Grade distribution of subjects in experiment group in the first and last time ofanti-dizzy training

2.5 抗眩暈訓(xùn)練后兩組在濕熱環(huán)境下的暈動病發(fā)病率和等級比較

實驗組暈動病評分明顯低于對照組（P＜0.01，表6），等級構(gòu)成上兩組差異有顯著性（P＜0.01，圖4）。12 min負重跑和自我感受方面，實驗組和對照組無明顯差異（P＞0.05）。

Tab.6 Contrast of some indexes of subjects between control group and experiment Group after anti-dizzy training

Fig.4 Grade distribution of subjects between control group and experiment group after anti-dizzy training

3 討論

暈動病的發(fā)病機制目前仍未完全清楚［10］。Reason和 Brand［11，12］的“感覺沖突學(xué)說”認為，暈動病的病理生理過程與視覺、外周本體感受器等傳入刺激有關(guān)［13］。我們之前的一系列研究顯示濕熱環(huán)境下暈動病的發(fā)病率和發(fā)病嚴重程度均較常溫下有明顯提升［5］?；诖藢W(xué)說，我們認為濕熱環(huán)境不同于單純高溫環(huán)境的核心在于人體汗液的無效性分泌［14］；且汗液中微量元素含量更大，容易導(dǎo)致體內(nèi)電解質(zhì)紊亂，進一步惡化內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。所以濕熱環(huán)境下，更易產(chǎn)生應(yīng)激狀態(tài)和引起神經(jīng)系統(tǒng)疲勞，從而有更高的暈動病發(fā)病率和更嚴重的等級［7］。

環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練之后，受試者的無效性汗分泌現(xiàn)象得到了控制，受試者體溫等亦逐步下降，內(nèi)環(huán)境紊亂有所控制，但暈動病的發(fā)生率和等級無明顯改善，說明濕熱環(huán)境下的暈動病發(fā)生可能和機體無效性汗分泌等關(guān)系不大，而更多和單純的前庭耳石刺激有關(guān)。因而后續(xù)的抗暈動病訓(xùn)練，盡管是在常溫下進行訓(xùn)練的，仍然對濕熱環(huán)境下的暈動病發(fā)生有明顯的防治作用。這表明內(nèi)耳淋巴液的流體動力學(xué)改變可能是濕熱環(huán)境下暈動病更為嚴重的核心原因。Yi-Deng Huang等［15］的研究表明水通道蛋白（aquaPorin，AQP）可能在其中產(chǎn)生重要作用，在AQP各亞型結(jié)構(gòu)中，AQP1與暈動病的發(fā)生呈明顯負相關(guān)。當然其中具體的機制和相應(yīng)的病理生理過程還有很多不明確的地方，這些都有賴于我們后續(xù)進一步的研究。

本研究發(fā)現(xiàn)以下幾點結(jié)論：（1）濕熱環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練，對緩解因極限環(huán)境對人體造成的不適有明顯作用，訓(xùn)練者可藉此獲得運動能力上的提高，但對于濕熱環(huán)境下暈動病的發(fā)病無任何減少和減輕作用；（2）抗暈動病訓(xùn)練，即使是常溫下的，依然可以減少濕熱環(huán)境下暈動病的發(fā)病率，并減輕嚴重程度，但對于訓(xùn)練者的運動能力、極限環(huán)境下感受無明顯作用；（3）評價濕熱環(huán)境習(xí)服，最有效的指標為 AT、SNC、SLC和SP。心功能方面，HR、MBP無明顯價值，每次訓(xùn)練前后的改變量有所差別是由于長時間的訓(xùn)練，基線水平發(fā)生變化所致；溫度方面，MST受著裝、體表是否存在汗液、環(huán)境是否有風(fēng)等諸多因素干擾，變化幅度規(guī)律難以把握，對應(yīng)推導(dǎo)出的平均體溫、積熱指數(shù)（body heat storage index，BHSI）、生理緊張指數(shù)（physiological stress index，PSI）等亦不推薦作為評價指標；（4）抗暈動病訓(xùn)練中，Graybiel平均分下降曲線呈現(xiàn)明顯S形，即最初訓(xùn)練后，即有明顯改善，隨后進入相對平緩的下降區(qū)，然后再次快速下降。

另外，針對濕熱環(huán)境下暈動病的防治訓(xùn)練，包含有兩階段的訓(xùn)練，即濕熱環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練和常溫下抗暈動病訓(xùn)練。濕熱環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練，迄今未有明確的習(xí)服指標。我們的數(shù)據(jù)顯示，濕熱環(huán)境下體表溫度的測量，受太多因素干擾，因而不具有明顯的規(guī)律，對應(yīng)推導(dǎo)出的平均體溫、BHSI、PSI等亦不應(yīng)當作為評價指標。理想的判斷習(xí)服指標應(yīng)該具備以下特點：敏感、特異、易測量。所以AT、SNC、SLC和 SP相對更加適合作為判斷習(xí)服的指標，具體的定量結(jié)果等我們已經(jīng)進行了相當?shù)膶嶒灒瑫谒闹辛硇袌蟮??？箷瀯硬∮?xùn)練，其防治暈動病的作用已經(jīng)廣泛被人們所知，因此不予過多贅述。

本實驗中，仍然有一些不足之處，限于各種因素的局限，濕熱環(huán)境習(xí)服性訓(xùn)練僅進行11次，抗暈動病訓(xùn)練僅進行10次，多項指標的趨勢顯示可能仍有變化可能，這對于把握這些指標在相應(yīng)訓(xùn)練中的規(guī)律有較大影響。另外，本實驗缺乏一些機制方面的研究和探討。當然這些我們會在后續(xù)的研究中進一步完善并及時報告。

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